．安全監控系統鏡頭選購與故障處理分析

CCTV Surveillance Camera Lens Size Angle of View Comparison Video

來源：中安網

鏡頭是攝影機的眼睛，其性能的優劣，直接關係到攝影機成像畫面是否清晰。因而若要實現攝影機的效能最大化，除了攝影機自身攝影組件，與電路設計優良外，還需為其選配一款適當的鏡頭。

安防監控系統鏡頭選用

1.鏡頭焦距：方案設計人員在考慮鏡頭指標時，需要根據監控目標的位置、距離、CCD規格，以及監控目標在監視器上的圖像效果等，綜合地來進行考慮，以選擇最合適的焦距的鏡頭。

比如，生產線監控，一般需要監看比較近的物體，而且對清晰度要求較高。這種情況，定焦鏡頭的效果一般要比變焦的好，所以通常會選擇短焦距定焦鏡頭。如2.8mm、4mm、6mm、8mm等。

又如監控室內目標時，選擇的焦距不會太大，一般會選擇短焦距的手動變焦鏡頭，如3.0-8.2mm、2.7-12.5mm等；

道路監控中，多車道監控要用焦距短一些的，如6-15mm；十字路口的紅綠燈車牌監控，要用相應長一些的焦距，如6-60mm；

城市治安監控，一般就要用到焦距更長一些的電動變焦鏡頭，如6-60mm、8-80mm、7.5-120mm等；

高速公路、鐵路、河道、環境檢測、森林防火、機場、邊海防等，一般要用到大變倍長焦距的電動變焦鏡頭，如10-220mm、13-280mm、10-330mm、15-500mm及10-1100mm等。

2.視場角範圍：視場角範圍計算是有公式的，知道鏡頭的焦距、CCD尺寸，視場角就可以推算出來。鏡頭有這樣的規律：焦距越大，監控得越遠，視場角就越小；焦距越小，監控距離就近，視場角就大，焦距和視場角是反比關係。

如在一些有手動變焦鏡頭需求的項目中，視場角範圍是最先需要考慮的，所以一般會根據視場角範圍，來確定所選焦距範圍。

電動變焦鏡頭，因為是可以根據現場環境，隨時用鍵盤控制變焦、聚焦的，所以視場角範圍不是太需要考慮。但是當電動變焦鏡頭的起始焦距過大(比如起始焦距超過20mm)時，是無法實現大範圍監控的。

3.鏡頭的光圈：鏡頭的通光量，以鏡頭的焦距和通光孔徑的比值來衡量(F=f/D)，以F標記。每個鏡頭上均標有其最大F值，F值越小，則光圈越大。

對於恆定光照條件的環境，可以選用固定光圈的鏡頭，這種一般為實驗室環境；對於光照度變化不明顯的環境，常會選用手動光圈鏡頭，即將光圈調到一個比較理想的數值後，固定下來就可以了；如果照度變化較大，需24小時的全天候室外監控，應選用自動光圈鏡頭。

監控鏡頭的應用場所

固定光圈鏡頭：定焦且固定光圈，主要用於環境光線固定的場所；

手動光圈鏡頭：定焦但光圈可調，主要用於環境光線固定，但明暗不定的場所；

自動光圈鏡頭：固定焦距，使用DC電壓驅動，用於環境光線變化性的固定範圍場所；

自動光圈鏡頭：固定焦距，使用視頻信號驅動用於環境光線變化性的固定範圍場所；

手動光圈變焦鏡頭：主要用於室內環境光線程度不定，且範圍大小不一的場所；

自動光圈變焦鏡頭：主要用於室外環境光線程度不定，且範圍大小不一的場所;

板機鏡頭(on-Board)：以搭配紅外線攝影機為主，室內外均適用;

魚眼全景鏡頭：主要用於室內環境光線程度不定，且範圍大小特定的場所;

電動變焦鏡頭：可遙控焦距景深及光圈，主要用於室內外環境光線程度不定，而且景深範圍大小，可依要求調整的場所;

針孔鏡頭(Pin-Hole)：主要用於隱匿監控，及環境光線不定且範圍特定的場所。

測試步調

1.清晰度多個監控攝影機進行測試時，應使用相同鏡頭，(推薦使作定焦、二可變鏡頭)，以測試卡中心圓，出現在監視器螢幕的左右邊為準，清晰準確的數出，已給的刻度線共10組垂直線和10組水平線。

分別代表著垂直清晰度和水平清晰度，並相應的一組已給出了線數。如垂直350線水平800線，此時最好用黑白監視器。測試時可在遠景物聚焦，也可邊測邊聚焦。最好能兩者兼用，可看出此攝影機的差異(對遠近會聚)。

2.彩色還原性

測試此參數應選好的彩色監視器。首先遠距離觀察人物、服飾，看有無顏色失真，拿色彩鮮明的物體對比，看攝影機反應靈敏度，拿彩色畫冊放在攝影機前，看畫面勾勒得清晰程度，過淡或過濃，再次應對運動的彩色物體進行攝影，看有無彩色拖尾、延滯、模糊等。

測試條件如此攝影最代照度在50V時，應在50+10V照度情況下測量，即每攝影機最代照度基礎上加十伏，且光圈應保持最接近狀態。

3.照度

將攝影機置於暗室，暗室前後為有源220V白熾燈，處設調壓器，以調壓器調節電壓高，代來調節暗室內燈的明暗，電壓可以從0V調到250V。

室內光照也可從最暗調至最明，測試時把攝影機光圈均開至最大時，記錄下一個最低照度值(把有源燈用調壓器調暗，至看不清暗室內置畫面)，再把光圈打至最小，再記錄下一個最低照度值，也可前後燈分別調壓明滅。

4.逆光補償

測試此參數有兩種方法：一種是在暗室內，把攝影機前側調壓燈打開，調至最亮時，然後在燈的下方放置一圖畫或文字，把攝影機迎光攝影，看圖像和文字能否看清，畫面刺不刺眼，並調節AL、AX拔檔開關，看有無變化，哪種效果最好。

另一種是在陽光充足的情況下，把攝影機向窗外照，此時看圖像和文字能否看清楚。

5.球型失真

看球型失真，把測試卡置於攝影機前端，使整個球體出現在螢幕上，看圓球形有無橢圓，把攝影機前移，看圓中心有無放大，再遠距離測試邊、角、框有無弧形失真等。

6.耗電量最低工作電壓，使用萬用表測量電流，使用小穩壓器調節電壓看。

鏡頭常見故障處理

監控系統高性能的實現，有賴於攝影機和鏡頭的完美搭配，而在監控項目中，如果用戶或施工人員的專業技術不足，攝影機及鏡頭選購安裝，存在不合理，將直接會影響到系統的整體效果。

總結了鏡頭安裝過程中，幾點常見但容易被忽視的問題，供大家參考。

1.攝影機與鏡頭成像尺寸不匹配

鏡頭成像尺寸大於攝影機晶片尺寸，可以正常成像，但鏡頭的視場角會小於標稱的視場角；但如果鏡頭成像尺寸，小於攝影機晶片尺寸，監控畫面四周會出現暗角。

2.攝影機與鏡頭接口不匹配

接口的不匹配，影響鏡頭的第二組點到攝影機晶片的距離，實際焦距也就不是鏡頭標稱的焦距，導致無法聚焦。標準槍式攝影機接口與鏡頭接口，應同為C接口或CS接口；C接口鏡頭安裝到CS接口攝影機上，必須加轉接環；CS接口鏡頭不可以安裝到C接口攝影機上。

常見槍式攝影機接口，通常設計成CS接口，既可以接CS接口鏡頭，也可以加轉接環，接C接口鏡頭。

3.攝影機與鏡頭光圈工作驅動方式，或者電壓不匹配

自動光圈鏡頭，通常分為DC驅動和視頻驅動，二者工作電壓並不完全相同，這種不匹配會導致鏡頭光圈，無法正常打開，自然也就無法成像。

提醒大家，使用自動光圈鏡頭時，應把攝影機上的光圈轉換器，打到鏡頭標稱的驅動方式一側，並且保證攝影機的輸出電壓在光圈的工作電壓之內。

4.連線問題，錯接或者接口鬆動

監控攝影機和鏡頭，以及顯示器之間，會有各種連線(如果是帶雲台、控制器的設備連線更多)，這些連線如果接錯或者鬆動，也會造成系統不能正常工作，這裡也提醒大家安裝之前要仔細閱讀設備的使用說明書。